نستشعر عبر المسافات

هناك تعاريف عدّة لمصطلح الاستشعار عن بُعد، جميعها تدور حول مفهوم أساسي، وهو جمع المعلومات والبيانات من مسافة (بعد)

للتعرف إلى مفهوم الاستشعار، وأبرز مكونات تقنيات الاستشعار عن بعد وكيف تعمل نفذ النشاط الآتي

آلية التنفيذ:

ثبت طرفي السلكين (أ، ب) في قاع الكأس الزجاجي، بحيث يفصلهما مسافة قدرها 0.5سم ضع كمية كافية من ملح الطعام بين السلكين .

صل طرف السلك (أ) بأحد أقطاب البطاريات، وطرف السلك (ب)بأحد أطراف الجرس الكهربائي.

صل القطب اآخر للبطاريات الجافة بالطرف الآخر للجرس الكهربائى ماذا تاحظ؟

ً ضع قطرات من الماء في القمع (بدا من المطر) لتنزل على الملح . ماذا تاحظ؟

لماذا استخدمنا الملح في هذه التجربة؟

لماذا دق الجرس عند نزول الماء؟

أين تشاهد أجهزة تعمل بهذه اآلية؟

التفسير العلمي :

يُصنع المحلول عندما تَذوب مادة في مادة أخرى. وذوبان كلوريد الصوديوم في الماء يجعل منهم محلولاً.

فإذا أضفت مقداراً بسيطاً من ملح الطعام إلى كوب من الماء سيختفي الملح. وحين يحدث هذا يقال أن الملح قابل للذوبان في الماء.

وعندما يضاف الملح إلى الماء تبدأ بينهما عملية شد وجذب، فالروابط الأيونية للملح تكافح للحفاظ على الملح في شكله البلوري الصلب، بينما يحاول الماء تفكيك أيونات البلورات بعضها عن بعض.

بمرور الوقت يخرج الماء منتصراً. فتتحرر الأيونات التي تكون الملح من أنماطها البلورية، وينفصل الملح إلى أيونات صوديوم وأيونات كلور، وتقوم جزيئات الماء بإخضاع الأيونات في المحلول عبر الإحاطة بها من كل الجهات.

ويتحلل كلوريد الصوديوم بشكل أفضل في الماء. فهو إما لن يتحلل أبداً أو سيتحلل بشكل يسير جداً في السوائل الأخرى.

الأملاح توصل الكهرباء

الكهرباء شكل من أشكال الطاقة.

وتنشأ الأيونات عندما يقوم جزء من أجزاء الذرة يسمى الإلكترون

(electron) بمغادرة الذرة والانضمام إلى أخرى.

حركة الإلكترونات هذه هي الكهرباء. ولكي تنتقل الكهرباء لا بد من وجود مُوصل .

وتعتبر الكثير من المعادن موصلات جيدة. والمحاليل الملحية كذلك هي موصلات جيدة للكهرباء لأنها تمتلك أيونات مشحونة.

وحالما تبدأ جزيئات الماء بجذب بعض الأيونات من الملح، تصبح الأيونات حرة طليقة في الماء. هذه الأيونات الطافية في المحلول هي تحمل التيار الكهربائي.

يُطلق على المواد التي توصل الكهرباء عندما تذوب في الماء اسم الإلكتروليت (الكهرل) (electrolytes).

ومعظم الأملاح تصبح إلكتروليتات حين توضع في الماء. لهذا السبب تعتبر معظم الأملاح موصلات جيدة للكهرباء.

لعلك احظت أن الجرس يدق نتيجة إغلاق الدارة الكهربائية بواسطة المحلول الملحي ، أي أنه دق دون تدخل مباشر من أي أحد، كيف يمكن استغال هذا النظام في المنزل؟ ّ يسمى هذا النظام نظام الاستشعار عن بعد، الذي يمكننا من الاحساس بالظروف والعوامل الخارجية البعيدة بواسطة تقنيات حديثة، ومن الممكن إبداء رد فعل تجاه هذه الظروف والعوامل، ولكن ما أبرز مكونات هذا النظام؟ وكيف يمكنه الاحساس بهذه الظروف؟

المجسات حواس الدارات